Nanotecnologia en el menú del dia
2007/07/01 Galarraga Aiestaran, Ana - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
La indústria alimentària no és una excepció, prova d'això és que el terme de nanofood anglès està cada vegada més estès. Amb aquesta paraula es denominen, en qualsevol moment, els aliments i begudes produïts utilitzant tècniques o eines de la nanotecnologia, des del camp o viver fins al ventre del consumidor.
Els productors volen utilitzar la nanotecnologia per a diverses finalitats. Entre altres coses, s'espera augmentar l'eficiència dels processos, reduint així la demanda d'energia, aigua i substàncies químiques en la producció i la generació de residus.
A més, sembla que la nanotecnologia té interessants aplicacions en els envasos, en la seguretat alimentària i en les característiques sensorials dels aliments --color, sabor, tant estructurals com funcionals, és a dir, relacionades amb la nutrició i les necessitats especials.
Nanotecnologia a bord
De moment, la nanotecnologia és menys utilitzada en la indústria alimentària que en altres àmbits. La revista especialitzada en economia i finances Forbes, per exemple, ha elaborat en els últims anys una llista dels deu millors o més moderns productes fabricats amb nanotecnologia, sense que mediïn aliments ni begudes.
No obstant això, existeixen productes ja existents en el mercat (encara no a Europa) o en disposició de comercialitzar-se, molts d'ells amb innovació en envàs. L'objectiu dels envasos és protegir el menjar per a evitar la seva deterioració. Ara, a través de la nanotecnologia, volen aconseguir que el menjar duri més temps usant envasos especials.
Les tècniques de nanotecnologia permeten millorar la permeabilitat i la resistència mecànica o tèrmica dels materials.
Un dels exemples és la pel·lícula envolupant Durethan KU2-2601 desenvolupada per Bayer Polymers. La funció de les pel·lícules d'embalatge és evitar l'assecat del menjar i protegir-la de la humitat exterior i de l'oxigen. La nova pel·lícula està enriquida amb nanopartícules de silicat, la qual cosa li permet ser més resistent, resistent i resistent a la calor que les convencionals. A més, no permet l'entrada d'oxigen ni l'extracció d'humitat, la qual cosa permet que el menjar romangui més temps del normal.
També s'han utilitzat nanopartícules d'argila per a millorar les propietats dels plàstics. Les empreses Voridan i Nanocor han creat així un nanocomposite anomenat Imperm per a fabricar ampolles de cervesa. El problema és que les ampolles de plàstic són més lleugeres que les de vidre i més barates que les llaunes, però no són aptes per a embotellar la cervesa perquè l'alcohol reacciona amb el plàstic. Com a conseqüència, s'escurça notablement la durada del producte.
L'estructura del nanocomposite Imperm no reacciona amb l'alcohol. D'altra banda, el diòxid de carboni de la cervesa no pot escapar i l'oxigen exterior no pot penetrar. Això permet que la cervesa passi sis mesos en ampolla amb les mateixes característiques que el primer dia.
Combatent els destructors
La nanotecnologia s'utilitza també per a crear recipients que protegeixin de microorganismes i fongs que danyen els aliments. Per exemple, una pel·lícula en desenvolupament de Kodak té la capacitat d'absorbir l'oxigen de l'interior de l'envàs. Per tant, els microorganismes no poden créixer, per la qual cosa el menjar no es deteriora.
Una altra estratègia és utilitzar sensors que adverteixin que el menjar està començant a deteriorar-se. Per exemple, la companyia Kraft està desenvolupant un vaixell amb llengüetes electròniques. El recipient té una xarxa de nanosensores que detecten els gasos que s'alliberen en començar a deteriorar el menjar. Quan es detecta alguna cosa, el sensor canvia de color, la qual cosa permet al consumidor saber si el producte és fresc o no.
Aquest tipus d'envasos es denominen intel·ligents. I també és intel·ligent l'esprai de detecció per nanobioluminiscencia. Aquest esprai desenvolupat per AgroMicron conté una proteïna que s'associa a bacteris com a Salmonel·la o E. coli. Quan s'associen a ells, la proteïna emet lluentor, com més bacteris hi ha en l'aliment, més enllaços es generen i, per tant, més lluentor emesa. Això permet conèixer a primera vista la presència de microorganismes en el menjar o beguda i el seu número.
Una estratègia similar està sent utilitzada per investigadors de la Unió Europea en el projecte Good Food Project per a garantir la seguretat alimentària. S'està desenvolupant un nanosensor portàtil que detecta compostos químics, microorganismes patògens i toxines. Això permet analitzar l'aliment en qualsevol moment (en el caseriu, en la producció, en el transport, en la recollida, etc.) sense haver d'enviar les mostres al laboratori. Amb això s'aconsegueix estalviar temps i diners.
En aquest mateix projecte també s'estan investigant els xips d'ADN per a la detecció de patògens. Aquesta tècnica permet detectar i identificar patògens que danyen la carn o el peix, així com els fongs que danyen la fruita. Més endavant es pretén crear un nou xip que permeti detectar possibles pesticides en vegetals i fruites.
Altres tècniques utilitzades en altres àmbits també tenen aplicació en la indústria alimentària. Per exemple, en la Universitat de Bonn, els embalatges per a la conservació de la carn s'han aprofitat de l'efecte lotino. En la fulla de lotus l'aigua rellisca gràcies a les seves nanopirámides de cera en la pell, i a partir d'aquest efecte creen robes que no es taquen. Ara li han trobat una altra aplicació.
Per part seva, investigadors de la Universitat de Leeds han demostrat que les nanopartícules d'òxid de magnesi i òxid de zinc són molt efectives per a la destrucció de microorganismes i poden ser utilitzades en substitució de nanopartícules de plata. Aquests també s'han utilitzat a la roba i ara s'està estudiant la seva aplicació en embalatges i envasos.
La nanotecnologia també és útil en sistemes de seguiment d'aliments. Fa 50 anys que els militars van crear la identificació per RFID o radiofreqüència. Aquest mateix sistema és adequat per al seguiment dels aliments.
El sistema d'identificació de productes més estès són els codis de barres, però enfront d'ells el RFID té grans avantatges ja que no s'ha de llegir de manera manual i individual. Per contra, aquest sistema permet rebre centenars de senyals automàticament per segon, la qual cosa permet conèixer la ubicació de cada producte en qualsevol moment. Ara, mitjançant la integració de la nanotecnologia i l'electrònica, diversos grups investiguen per a crear un sistema eficient i barat d'aplicació als aliments.
Dins de l'aliment
La nanotecnologia s'utilitza no sols per a millorar les característiques dels envasos i la seguretat alimentària, sinó també per a elaborar begudes alimentoses amb característiques especials. Entre els seus objectius es troben l'elaboració d'aliments més saludables, saborosos i capaços d'adaptar-se als gustos i necessitats de cada consumidor.
Una de les claus són les nanocápsulas. En les càpsules diminutes es poden introduir els components desitjats per a alliberar el contingut interior on es desitgi i aconseguir l'efecte desitjat. Les càpsules poden dissenyar-se per a obrir-se ràpidament (per contacte amb qualsevol pell) o obrir-se lentament (d'aquesta manera alliberen l'interior lentament), a una temperatura determinada (a la temperatura del cos) o amb humitat...
Per exemple, una prestigiosa fleca australiana elabora pa amb nanocápsulas amb oli de tonyina. Com l'oli de tonyina té molt omega-3, és molt bo per a la salut, però té un sabor fort. No obstant això, les nanocápsulas desenvolupades per la companyia Nu Mega no s'obren fins a arribar a l'estómac, de manera que qui menja pa no sap peix.
Per part seva, Nutralease d'Israel ha desenvolupat nanoestructuras líquides (NSSL) que s'uneixen entre si per a introduir components nanoneales en els aliments. Les estructures NSSL són esferes de greix amb un interior aquós. En aquest líquid es barregen compostos beneficiosos per a la salut com el licopé, beta caroteno, luteïna, fitoesteroles, coenzim Q10 o àcids grassos DHA i EPA.
També s'han creat altres nanocápsulas amb la mateixa intenció d'afegir compostos beneficiosos per a la salut, sense alterar l'aspecte i sabor del menjar o beguda. Però també es poden utilitzar per a altres finalitats, com per exemple en la boca per a distribuir bé el sabor. De fet, alguns aliments ja contenen càpsules farcides de saborosos ingredients, que en obrir-se en la boca alliberen l'interior i donen molt sabor. L'ús de nanocápsulas permet una millor distribució del sabor en la boca, cobrint tota la llengua.
Segons els experts, en els pròxims anys la nanotecnologia tindrà un gran creixement en la indústria alimentària. Està per veure si serà similar al que es preveu en altres àrees, o fins i tot si la nanotecnologia es desenvoluparà l'esperat, però sembla que té possibilitats. Ganes de degustar?
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
